CN103441133A - 背照式图像传感器及降低背照式图像传感器暗电流的方法 - Google Patents
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Abstract
一种背照式图像传感器及降低背照式图像传感器暗电流的方法，所述背照式图像传感器包括：光电二极管；第一导电类型隔离层；传输管的栅极结构，对应于所述第一导电类型隔离层形成于所述第一导电类型半导体衬底的上表面；所述栅极结构包含：栅氧化层、栅极层和栅极侧墙；所述栅极结构对应覆盖所述光电二极管；浮置扩散区，形成于所述第一导电类型半导体衬底内，具有第二导电类型重掺杂。所述背照式图像传感器中，光电二极管正上方的第一导电类型半导体衬底表面不易出现缺陷，从而有效防止暗电流的产生。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种背照式图像传感器及降低背照式图像传感器暗电流的方法。
背景技术
图像传感器是将光学信号转化为电信号的半导体器件。图像传感器包括用于感光的光电二极管（photo diode，PD）和用于将所感测的光转化为电信号的逻辑电路。
传统的图像传感器具有正面照射结构，其中光电二极管形成在衬底表面之下，逻辑电路形成在光电二极管之上，光在穿过逻辑电路之后才到达光电二极管，期间光经过了多层结构，导致光损失或光线通过串扰（crosstalk）至相邻的图像传感器单元芯片，影响每一图像传感器单元芯片的光电二极管的光响应特性。
为了克服上述限制，业已提出背照式（back side illumination，BSI）图像传感器。背照式图像传感器中，光不经过逻辑电路，而是从衬底背面直接照射到光电二极管，因此，光电二极管的光响应特性提高。
然而，背照式图像传感器中存在较大的暗电流（Dark Current）。暗电流在图像传感器工作时，会掺入信号电流中，造成信号干扰，导致图像传感器性能下降。更多关于图像传感器暗电流问题的资料请参考公开号为103137633A（公开日2013年6月5日）的中国发明专利申请。
为此，需要一种新的背照式图像传感器及一种降低背照式图像传感器暗电流的方法，以解决现有背照式图像传感器存在较大暗电流的问题。
发明内容
本发明解决的问题是，提供一种背照式图像传感器及降低背照式图像传感器暗电流的方法，以解决现有背照式图像传感器存在较大暗电流的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种背照式图像传感器，包括：
光电二极管，通过在第一导电类型半导体衬底内形成第二导电类型区域，从而形成光电二极管，其中，所述第二导电类型区域作为光生载流子收集区；
第一导电类型隔离层，形成于所述第一导电类型半导体衬底的内部，位于所述光电二极管的上方；
传输管的栅极结构，对应于所述第一导电类型隔离层形成于所述第一导电类型半导体衬底的上表面；所述栅极结构包含：栅氧化层、栅极层和栅极侧墙；所述栅极结构对应覆盖所述光电二极管；
浮置扩散区，形成于所述第一导电类型半导体衬底内，具有第二导电类型重掺杂。
可选的，所述背照式图像传感器还包括：
第一导电类型隔离环，形成于所述第一导电类型半导体衬底内，环绕于所述光电二极管的***，适于防止相邻的所述光电二极管的载流子相互串扰。
可选的，所述光电二极管的第二导电类型区域与第一导电类型隔离层具有自对准的特性。
可选的，在所述第一导电类型半导体衬底的表面涂布光刻胶，使用第一掩模板，经过光刻工艺的曝光、显影，并经过掺杂工艺使所述光电二极管与所述第一导电类型隔离层成形。
可选的，在所述第一导电类型半导体衬底的表面涂布光刻胶，使用第一掩模板，经过光刻工艺的曝光、显影后，于所述第一导电类型半导体衬底表面形成凹槽，通过掺杂工艺于所述凹槽底部对应的所述第一导电类型半导体衬底内形成所述光电二极管；对所述凹槽的内侧壁进行刻蚀，使所述凹槽增大；于所述凹槽对应的第一导电类型半导体衬底内形成所述第一导电类型隔离层。
可选的，所述背照式图像传感器还包括：第二导电类型浅掺杂区域，形成于所述第一导电类型半导体衬底的内部；第一导电类型浅掺杂区域，形成于所述第二导电类型浅掺杂区域下方；所述第二导电类型浅掺杂区域与第一导电类型浅掺杂区域具有自对准的特性；
所述第二导电类型浅掺杂区域与所述第一导电类型浅掺杂区域至少部分位于传输管的栅极结构下方，并且接触于所述浮置扩散区。
可选的，在所述第一导电类型半导体衬底的表面涂布光刻胶，使用第二掩模板，经过光刻工艺的曝光、显影，经过掺杂工艺使所述第二导电类型浅掺杂区域与所述第一导电类型浅掺杂区域成形。
可选的，在所述第一导电类型半导体衬底的表面涂布光刻胶，使用第二掩模板，经过光刻工艺的曝光、显影后，于所述第一导电类型半导体衬底表面形成凹槽，通过掺杂工艺于所述凹槽底部对应的所述第一导电类型半导体衬底内形成所述第二导电类型浅掺杂区域；对所述凹槽的内侧壁进行刻蚀，使所述凹槽增大；于所述凹槽内形成所述第一导电类型浅掺杂区域。
可选的，通过热氧化工艺、图形化工艺依次形成所述栅氧化层、覆盖于所述栅氧化层的所述栅极层以及位于所述栅氧化层两侧的所述栅极侧墙。
可选的，第一导电类型为P型时，第二导电类型为N型；第一导电类型为N型时，第二导电类型为P型。
可选的，所述载流子为电子或空穴。
为解决上述问题，本发明还提供一种降低背照式图像传感器的暗电流的方法，适于如上所述的背照式图像传感器，所述方法包括：
当所述第一导电类型半导体衬底为P型半导体衬底时，提供-3.0V至-0.5V之间的电压于所述栅极结构；所述电压使得栅极结构对应的所述第一导电类型半导体衬底表面积累空穴，将所述第一导电类型半导体衬底与所述栅氧化层界面的缺陷与所述光电二极管的N型区域隔离开，以减小暗电流的产生；
当所述第一导电类型半导体衬底为N型半导体衬底时，提供+0.5V至+3.0V之间的电压于所述栅极结构；所述电压使得栅极结构对应的所述第一导电类型半导体衬底表面积累电子，将所述第一导电类型半导体衬底与所述栅氧化层界面的缺陷与所述光电二极管的P型区域隔离开，以减小暗电流的产生。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明的技术方案中，将传输晶体管的栅极结构延伸至覆盖光电二极管正上方的第一导电类型半导体衬底表面，从而防止光电二极管正上方的第一导电类型半导体衬底表面被蚀刻，因此，光电二极管正上方的第一导电类型半导体衬底表面不易出现缺陷，从而有效防止暗电流的产生。
进一步，设置第一导电类型隔离环，使光电二极管相互之间分隔开，防止发生信号串扰。
附图说明
图1为本发明背照式图像传感器实施例一示意图；
图2为本发明背照式图像传感器实施例二示意图。
具体实施方式
背照式图像传感器通常包括用于接收光以产生光电荷的光电二极管和用于将该光电荷转移至浮置扩散区（Floating Diffusion，FD）的传输晶体管。背照式图像传感器中，在形成传输晶体管的栅极和相应的栅极侧墙等过程时，会进行各种刻蚀工艺，所述刻蚀工艺会对位于光电二极管正上方的衬底表面也进行蚀刻，造成部分衬底表面产生较多的缺陷，而这些缺陷将导致表面的半导体衬底材料产生深能级，从而引起所述半导体衬底材料容易在无光条件下也产生载流子，这些载流子容易传入位于缺陷下方的所述光电二极管中，导致暗电流的产生。
为此，本发明提供一种背照式图像传感器，所述背照式图像传感器中，将传输晶体管的栅极延伸至覆盖光电二极管正上方的衬底表面，从而防止后续工艺过程中，光电二极管正上方的衬底表面被蚀刻形成缺陷，进而有效防止暗电流的产生。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明实施例一提供一种背照式图像传感器，如图1所示。所述背照式图像传感器包括第一导电类型半导体衬底100、光电二极管（未标注）、第一导电类型隔离层120、浮置扩散区140和传输管的栅极结构130。传输管的栅极结构130位于第一导电类型半导体衬底100上，第一导电类型隔离层120和浮置扩散区140位于栅极结构130下方的第一导电类型半导体衬底100内。光电二极管位于第一导电类型隔离层120下方的第一导电类型半导体衬底100内，光电二极管由第一导电类型半导体衬底100以及位于第一导电类型半导体衬底100内的第二导电类型区域110形成。
本实施例中，背照式图像传感器可以为电荷耦合(CCD)图像传感器或者互补式金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。除了图1所示结构，本实施例所提供的背照式图像传感器还可以包括复位晶体管、源极跟随晶体管等结构，即背照式图像传感器可以是3T（3Transistors晶体管）、4T或者5T型结构。
本实施例中，第一导电类型半导体衬底100可以是硅衬底，也可以包括外延层（epi-layer）的半导体衬底，或者是绝缘体上硅（SOI）衬底。第一导电类型半导体衬底100还可以包括碳化硅、砷化镓、砷化铟、磷化铟、锗硅、硅锗碳化物、磷砷化镓和磷铟镓中的一种或者多种的任意组合。
本实施例中，可通过在第一导电类型半导体衬底100内形成第二导电类型区域110形成光电二极管。第二导电类型区域110作为光电二极管的光生载流子收集区域。载流子可以为电子或空穴，本实施例载流子以电子为例。
在本发明的其它实施实施例中，可以在每个光电二极管下面形成钉扎层（pinned layer）等结构。
本实施例中，由于载流子为电子，因此，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。因此，第一导电类型半导体衬底100可以掺杂有P型掺杂物，例如硼。但是在本发明的其它实施例中，载流子可以为空穴，此时第一导电类型为N型，对应的，第二导电类型为P型。
本实施例中，第一导电类型隔离层120形成于第一导电类型半导体衬底100的内部，且位于光电二极管（亦即第二导电类型区域110）的上方。第一导电类型隔离层120可以利用离子注入工艺在第一导电类型半导体衬底100表面注入杂质离子形成，且第一导电类型隔离层120的离子掺杂浓度大于第一导电类型半导体衬底100掺杂浓度的一至两个数量级。第一导电类型隔离层120可以在一定程度上防止由第一导电类型半导体衬底100表面缺陷引起的电流，从而使光电二极管输出信息较为准确，产生的图像不失真。但是，如果第一导电类型半导体衬底100表面缺陷较为严重，仍会导致整个图像传感器仍然存在较大的暗电流，因此本实施例后续继续采取其它技术手段防止暗电流的产生。
本实施例中，浮置扩散区140具有第二导电类型重掺杂。浮置扩散区140可以作为输入节点接收来自光电二极管的光生载流子，后续再将光生载流子转入其它晶体管中进行信号的放大和读取，从而形成相应的图像信号。
本实施例中，传输管的栅极结构130包含栅氧化层131、栅极层132和栅极侧墙133。栅氧化层131形成在第一导电类型半导体衬底100表面，栅极层132形成在栅氧化层131表面，栅极侧墙133形成在栅氧化层131和栅极层132的侧面。栅氧化层131的材料可以是氧化硅、高K介质材料、氮化硅或者低K介质材料，本实施例采用氧化硅。栅极层132的材料可以是（掺杂）多晶硅或者金属材料，本实施例采用（掺杂）多晶硅。栅极侧墙133的材料可以是氧化硅、氮化硅或者是氮氧化硅，本实施例采用氮化硅。
本实施例中，传输管的栅极结构130对应覆盖在光电二极管上方。由于光电二极管上方的第一导电类型半导体衬底100内形成有第一导电类型隔离层120。因此，栅极结构130对应于第一导电类型隔离层120形成在第一导电类型半导体衬底100表面。由于传输管的栅极结构130位于第一导电类型隔离层120上方，因此，在栅极结构130形成过程中，进行的各刻蚀工艺（包括形成栅氧化层131和栅极层132的刻蚀工艺，以及形成栅极侧墙133的刻蚀工艺），不会对光电二极管上方的第一导电类型半导体衬底100进行蚀刻，亦即第一导电类型隔离层120所在的第一导电类型半导体衬底100表面不会受到蚀刻。可见，栅极结构130可以减少栅极结构130对应的第一导电类型半导体衬底100与栅氧化层131界面处的缺陷，因此第一导电类型半导体衬底100的部分表面不会出现缺陷，从而可以防止因所述部分表面出现缺陷而导致图像传感器产生暗电流，整个图像传感器的性能得到提高。
本实施例中，光线由背照式图像传感器的背面入射，穿过第一导电类型半导体衬底100后，被光电二极管吸收从而产生光生载流子，但仍有部分光线穿过光电二极管后到达栅极结构130，栅极结构130吸收部分光线，其余的光线通过栅极结构130穿透至栅极结构130的上表面。
本实施例中，背照式图像传感器还包括第一导电类型隔离环150，第一导电类型隔离环150形成于第一导电类型半导体衬底100内，并且环绕于光电二极管的***，第一导电类型隔离环150适于防止相邻的光电二极管的载流子的相互串扰。第一导电类型隔离环150的材料可以为二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、聚酰亚胺和旋转涂覆玻璃中的一种或者多种。
第一导电类型隔离环150可以把光电二极管与***区域隔开，使得***区域所产生的噪声被隔离在光电二极管之外，从而提高成像质量。在入射光比较强的情况下，背照式图像传感器本身会有电子溢出，如果所溢出的电子被光电二极管所俘获，会造成信号串扰，影响图像质量，因此本实施例可以使第一导电类型隔离环150与高电位电连接，从而有效俘获溢出的电子，并抽送到高电位，进一步提高图像质量。
形成第一导电类型隔离环150的步骤包括：在第一导电类型半导体衬底100表面形成具有开口的光刻胶层（未示出），开口的位置与要形成的第一导电类型隔离环150的位置相对应。以光刻胶层为掩模，注入第一导电类型离子，形成围绕光电二极管的第一导电类型隔离环150，并对所形成的第一导电类型隔离环150进行退火处理以激活所注入的第一导电类型离子。
在本发明的其它实施实施例中，第一导电类型隔离环150可以替换为浅沟槽隔离结构（STI）或者硅的选择氧化（LOCOS）隔离结构。
本实施例中，光电二极管的第二导电类型区域110与第一导电类型隔离层120具有自对准的特性，即在制作第二导电类型区域110与第一导电类型隔离层120之前，可以用同一掩模板用于形成第二导电类型区域110和第一导电类型隔离层120，从而使第二导电类型区域110和第一导电类型隔离层120具有自对准的特性。
本实施例中，光电二极管和第一导电类型隔离层120的一种具体形成过程可以为：在第一导电类型半导体衬底100的表面涂布光刻胶（未示出），使用第一掩模板（未示出），经过光刻工艺的曝光和显影，形成图案化的光刻胶，以图案化的光刻胶为掩模，进行第一次掺杂工艺，在第一导电类型半导体衬底100内掺入杂质离子，形成第二导电类型区域110，从而形成光电二极管。再次使用第一掩模板，并进行上述光刻工艺和掺杂工艺，形成第一导电类型隔离层120。其中，第一次掺杂工艺可以是离子注入工艺，所掺杂的杂质离子可以包括磷离子、砷离子和锑离子中的一种或者多种。
需要说明的是，在本发明的其它实施例中，可以不使用光刻胶，而直接用掩模板为掩模，进行相应的掺杂，形成光电二极管和第一导电类型隔离层120。
本实施例中，光电二极管和第一导电类型隔离层120的另一种具体形成过程可以为：在第一导电类型半导体衬底100的表面涂布光刻胶（未示出），使用第一掩模板（未示出），经过光刻工艺的曝光和显影后，于第一导电类型半导体衬底100表面形成凹槽（未示出），通过掺杂工艺于凹槽底部对应的第一导电类型半导体衬底100内形成光电二极管；对凹槽的内侧壁进行刻蚀，使凹槽增大；于凹槽内填充形成第一导电类型隔离层120。
本实施例中，传输管的栅极结构130的一种具体形成过程可以为：先通过热氧化工艺形成一层氧化层（未示出），然后在氧化层上沉积一层多晶硅层（未示出），再通过在多晶硅层上形成图案化的光刻胶层，以图案化的光刻胶层为掩模，采用干法刻蚀或者湿法刻蚀蚀刻多晶硅层和氧化层，直至形成栅氧化层131和覆盖栅氧化层131的栅极层132。之后，可通过物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺或者原子层沉积工艺形成侧墙材料层（未示出），再通过干法刻蚀蚀刻侧墙材料层形成栅极侧墙133。
需要说明的是，图1中虽未显示，但是本实施例所提供在背照式图像传感器在第一导电类型半导体衬底100正面还可以形成有层间介质层（ILD）和导电互连结构。导电互连结构可以包括接触件、通孔和导电材料等结构。其中，导电材料可以为铝、铝硅铜合金、钛、氮化钛、钨、多晶硅、金属硅化物或其组合，此时可以通过物理气相沉积法、化学气相沉积法、原子层沉积法或它们的组合来形成所述导电互连结构。导电材料也可以为铜、铜合金、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钨、多晶硅、金属硅化物或其组合，此时可以使用CVD、溅射或其电镀等工艺形成所述导电互连结构。所述层间介质层的材料可以为氧化硅或者氮化硅。可以通过CVD、PVD或其它适合的工艺形成所述层间电介质层，并可通过CMP工艺平坦化所述层间介质层。
需要说明的是，图1中虽未显示，但是本实施例所提供在背照式图像传感器中，在第一导电类型半导体衬底100背面还可以形成有彩色滤光层和位于彩色滤光层上的微透镜层。所述彩色滤光层可为不同颜色（例如红色、绿色和蓝色）的滤光片。所述彩色滤光层可以为聚合材料，例如以丙烯酸聚合物为基材的负型光致抗蚀剂，并且可以含有彩色染料。所述微透镜层可使光线聚焦于光电二极管，所述微透镜层的材料可以是树脂，可通过回流焊工艺形成所述微透镜层。
本实施例所提供的背照式图像传感器中，传输管的栅极结构130对应覆盖在光电二极管上方，因此，在栅极结构130形成过程中，进行的各刻蚀工艺不会对光电二极管上方的第一导电类型半导体衬底100表面进行蚀刻，减少了光电二极管上方中第一导电类型半导体衬底100表面的缺陷，从而可以防止因光电二极管上方的第一导电类型半导体衬底100表面存在缺陷而产生暗电流，进而使整个图像传感器的性能得到提高。
本发明实施例二提供另外一种背照式图像传感器，如图2所示。所述背照式图像传感器包括第一导电类型半导体衬底200、光电二极管、第一导电类型隔离层220、浮置扩散区240和传输管的栅极结构230。传输管的栅极结构230包含栅氧化层232、栅极层232和栅极侧墙233。
本实施例各结构的位置关系、连接关系和性质可参考实施例一相应内容，本实施例在此不再赘述。
与实施例一不同的是，本实施例中，所述背照式图像传感器还包括第二导电类型浅掺杂区域270和第一导电类型浅掺杂区域260。其中第二导电类型浅掺杂区域270形成于所述第一导电类型半导体衬底200的内部，并且与浮置扩散区240接触。第一导电类型浅掺杂区域260形成于所述第二导电类型浅掺杂区域270下方，并且第一导电类型浅掺杂区域260同样与浮置扩散区240接触。同时，第二导电类型浅掺杂区域270与所述第一导电类型浅掺杂区域260至少部分位于传输管的栅极结构230下方。
由于浮置扩散区240为重掺杂区域，光生载流子的传输率有限，并且光生载流子容易发生向外部的扩散。
本实施例通过形成第二导电类型浅掺杂区域270，并使得第二导电类型浅掺杂区域270与浮置扩散区240接触，因此，第二导电类型浅掺杂区域270可看成是浮置扩散区240的外延部分，而第二导电类型浅掺杂区域270的存在使得浮置扩散区240与所述光电二管的距离变小，因此，传输管的栅极结构230在打开工作时，光生载流子能够更加迅速地传输进入浮置扩散区240，提高了光生载流子的传输效率，降低信号延迟。
为防止第二导电类型浅掺杂区域270与第二导电类型区域220直接导通，本实施例在第二导电类型浅掺杂区域270下方形成第一导电类型浅掺杂区域260，从而使第二导电类型浅掺杂区域270与第二导电类型区域220隔开。
本实施例中，第二导电类型浅掺杂区域270与第一导电类型浅掺杂区域260具有自对准的特性，即第二导电类型浅掺杂区域270和第一导电类型浅掺杂区域260可以通过同一掩模板形成，从而使它们具有自对准的特性。
本实施例中，第二导电类型浅掺杂区域270和第一导电类型浅掺杂区域260的一种具体形成过程可以为：通过在第一导电类型半导体衬底200的表面涂布光刻胶，使用第二掩模板，经过光刻工艺的曝光和显影，并经过掺杂工艺形成所述第一导电类型浅掺杂区域260，再次利用上述步骤在第一导电类型浅掺杂区域260上方形成第二导电类型浅掺杂区域270成形。
需要说明的是，在本发明的其它实施例中，可以不使用光刻胶，而直接用掩模板为掩模，进行相应的掺杂，形成第二导电类型浅掺杂区域270和第一导电类型浅掺杂区域260。
本实施例中，第二导电类型浅掺杂区域270和第一导电类型浅掺杂区域260的另一种具体形成过程可以为：在所述第一导电类型半导体衬底200的表面涂布光刻胶，使用所述第二掩模板，经过光刻工艺的曝光和显影后，于所述第一导电类型半导体衬底200表面形成凹槽（未示出），通过掺杂工艺于所述凹槽底部对应的第一导电类型半导体衬底200内形成所述第一导电类型浅掺杂区域260，对所述凹槽的内侧壁进行刻蚀，使所述凹槽增大，于所述凹槽内填充形成所述第二导电类型浅掺杂区域270。
本实施例中，由于形成有与浮置扩散区240接触的第二导电类型浅掺杂区域270，从而使浮置扩散区240与所述光电二管的距离变小，进而使得传输管的栅极结构230在打开工作时，光生载流子更加迅速地传输进入浮置扩散区240，提高了所述背照式图像传感器中光生载流子的传输效率。
本发明还提供一种降低背照式图像传感器的暗电流的方法，所述方法适于以上实施例所述的背照式图像传感器。
所述方法中，当所述第一导电类型半导体衬底为P型半导体衬底时，提供-3.0V至-0.5V之间的电压于所述栅极结构，具体的，可提供-3.0V、-2.5V、-2.0V、-1.5V、-1.0V或者-0.5V电压于栅极结构，此时所述电压会使得栅极结构对应的所述P型半导体衬底表面积累空穴，而将所述P型半导体衬底与所述栅氧化层界面的缺陷与所述光电二极管的N型区域隔离开。P型半导体衬底与所述栅氧化层界面之间的缺陷是暗电流产生的重要原因，本实施例通过于栅极结构施加适当负压，使得所述P型半导体衬底与所述栅氧化层界面的缺陷与所述光电二极管的N型区域隔离开，从而减小暗电流的产生。
所述方法中，当所述第一导电类型半导体衬底为N型半导体衬底时，提供+0.5V至+3.0V之间的电压于所述栅极结构，具体的，可提供+0.5V、+1.0V、+1.5V、+2.0V、+2.5V或者+3.0V电压于栅极结构，此时所述电压会使得栅极结构对应的所述N型半导体衬底表面积累空穴，而将所述N型半导体衬底与所述栅氧化层界面的缺陷与所述光电二极管的P型区域隔离开。N型半导体衬底与所述栅氧化层界面之间的缺陷是暗电流产生的重要原因，本实施例通过于栅极结构施加适当正压，使得所述N型半导体衬底与所述栅氧化层界面的缺陷与所述光电二极管的P型区域隔离开，从而减小暗电流的产生。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (12)
1.一种背照式图像传感器，其特征在于，包括：
光电二极管，通过在第一导电类型半导体衬底内形成第二导电类型区域，从而形成光电二极管，其中，所述第二导电类型区域作为光生载流子收集区；
第一导电类型隔离层，形成于所述第一导电类型半导体衬底的内部，位于所述光电二极管的上方；
传输管的栅极结构，对应于所述第一导电类型隔离层形成于所述第一导电类型半导体衬底的上表面；所述栅极结构包含：栅氧化层、栅极层和栅极侧墙；所述栅极结构对应覆盖所述光电二极管；
浮置扩散区，形成于所述第一导电类型半导体衬底内，具有第二导电类型重掺杂。
2.根据权利要求1中所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述背照式图像传感器还包括：
第一导电类型隔离环，形成于所述第一导电类型半导体衬底内，环绕于所述光电二极管的***，适于防止相邻的所述光电二极管的载流子相互串扰。
3.根据权利要求1中所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述光电二极管的第二导电类型区域与第一导电类型隔离层具有自对准的特性。
4.根据权利要求3中所述的背照式图像传感器，其特征在于，在所述第一导电类型半导体衬底的表面涂布光刻胶，使用第一掩模板，经过光刻工艺的曝光、显影，并经过掺杂工艺使所述光电二极管与所述第一导电类型隔离层成形。
5.根据权利要求3中所述的背照式图像传感器，其特征在于，在所述第一导电类型半导体衬底的表面涂布光刻胶，使用第一掩模板，经过光刻工艺的曝光、显影后，于所述第一导电类型半导体衬底表面形成凹槽，通过掺杂工艺于所述凹槽底部对应的所述第一导电类型半导体衬底内形成所述光电二极管；对所述凹槽的内侧壁进行刻蚀，使所述凹槽增大；于所述凹槽对应的第一导电类型半导体衬底内形成所述第一导电类型隔离层。
6.根据权利要求1中所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述背照式图像传感器还包括：第二导电类型浅掺杂区域，形成于所述第一导电类型半导体衬底的内部；第一导电类型浅掺杂区域，形成于所述第二导电类型浅掺杂区域下方；所述第二导电类型浅掺杂区域与第一导电类型浅掺杂区域具有自对准的特性；
所述第二导电类型浅掺杂区域与所述第一导电类型浅掺杂区域至少部分位于传输管的栅极结构下方，并且与所述浮置扩散区相接触。
7.根据权利要求6中所述的背照式图像传感器，其特征在于，在所述第一导电类型半导体衬底的表面涂布光刻胶，使用第二掩模板，经过光刻工艺的曝光、显影，经过掺杂工艺使所述第二导电类型浅掺杂区域与所述第一导电类型浅掺杂区域成形。
8.根据权利要求6中所述的背照式图像传感器，其特征在于，在所述第一导电类型半导体衬底的表面涂布光刻胶，使用第二掩模板，经过光刻工艺的曝光、显影后，于所述第一导电类型半导体衬底表面形成凹槽，通过掺杂工艺于所述凹槽底部对应的所述第一导电类型半导体衬底内形成所述第二导电类型浅掺杂区域；对所述凹槽的内侧壁进行刻蚀，使所述凹槽增大；于所述凹槽内形成所述第一导电类型浅掺杂区域。
9.根据权利要求1中所述的背照式图像传感器，其特征在于，通过热氧化工艺、图形化工艺依次形成所述栅氧化层、覆盖于所述栅氧化层的所述栅极层以及位于所述栅氧化层两侧的所述栅极侧墙。
10.根据权利要求1中所述背照式图像传感器，其特征在于，第一导电类型为P型时，第二导电类型为N型；第一导电类型为N型时，第二导电类型为P型。
11.根据权利要求1中所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述载流子为电子或空穴。
12.一种降低背照式图像传感器暗电流的方法，适于权利要求1～11中任意一项所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述方法包括：
当所述第一导电类型半导体衬底为P型半导体衬底时，提供-3.0V至-0.5V之间的电压于所述栅极结构；所述电压使得栅极结构对应的所述P型型半导体衬底表面积累空穴，将所述P型半导体衬底与所述栅氧化层界面的缺陷与所述光电二极管的N型区域隔离开，以减小暗电流的产生；
当所述第一导电类型半导体衬底为N型半导体衬底时，提供+0.5V至+3.0V之间的电压于所述栅极结构；所述电压使得栅极结构对应的所述N型半导体衬底表面积累电子，将所述N型半导体衬底与所述栅氧化层界面的缺陷与所述光电二极管的P型区域隔离开，以减小暗电流的产生。
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